洞庭湖区湿地生态环境问题与对策

摘要:洞庭湖区湿地的生态环境在调蓄洪水、调节气候、涵养水源、净化水质、维护生物多样性等方面具有重要的作用。但是,多年来由于人类不合理的开发利用,给湖区湿地生态系统带来了许多负面影响,致使湿地生态环境严重退化。目前,洞庭湖区湿地存在诸多问题,主要表现在:湖区环境污染日益加剧;生物多样性减少,珍稀物种濒危;泥沙淤积严重,湖泊萎缩,洪水水位升高,调蓄功能下降;水文环境趋于恶化,洪涝灾害日益频繁;血吸虫病盛行,疫区面积有扩展趋势;湿地生态质量下降,功能衰退。针对这些问题,提出:严格控制环境污染,切实做好洞庭湖水质监测工作,保护湖区湿地水环境;实施退田还湖和生态防护工程,减少泥沙淤积,确保湖泊蓄洪、分洪功能;因地制宜,综合治理,恢复湿地生态系统结构和功能;强化生态保护的教育,提高人口素质,加快对湿地保护的立法;优化湖区产业结构,走可持续发展之路;加强流域统一管理,建立跨区域生态管理模式等对策,以期洞庭湖区湿地生态环境得到恢复并向良性方向发展。

关键词:湿地; 生态环境; 管理模式; 洞庭湖区

中图分类号: X171 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 4179 (2009) 19 - 0012 - 03

洞庭湖位于湖南省北部、长江中游荆江段南岸,是我国第二大淡水湖泊,号称“八百里洞庭湖”,素有“长江之肾”的美称。现状天然湖泊特指东洞庭湖、南洞庭湖、目平湖、七里湖。根据1995年实测的1∶10 000地形图(85黄海高程)量算,四湖最大面积之和为2 625 km2 ,湖容167亿m3。洞庭湖是我国首批加入国际《湿地公约》的7块重要湿地之一。

近年来,随着洞庭湖综合开发利用战略的深入实施,人类大量围湖造田,洞庭湖水域大量泥沙淤积,使得湖泊的面积逐年缩小,湖床不断淤积抬高,导致湿地大范围缩减,地势淤高,湿地功能和生态环境发生巨大的变化。

1　洞庭湖湿地的主要生态环境问题

洞庭湖区湿地的生态环境在调蓄洪水、调节气候、涵养水源、净化水质、维护生物多样性等方面具有重要的作用。但是,多年来由于人类不合理的开发利用,给湿地生态系统带来了极大的负面影响,致使湿地生态环境严重退化。目前,洞庭湖区湿地存在诸多生态环境问题,主要表现在以下几方面。

1. 1　湖区环境污染日益加剧

随着环湖区域工业化进程加速,洞庭湖的环境承载能力已到了不堪重负的境地,造纸、化肥行业是湖泊水体水质污染的主要来源。根据1999年对洞庭湖湿地区域100个主要工业企业调查,年排工业废水2. 004 6亿t,其中排放COD 170 201. 3 t、BOD5 37 128. 1 t。年排放的废水总量中,造纸、化肥行业分别排放9 945. 2、5 689. 0万t,分别占排放总量的49. 6%、28. 4%。造纸行业排放COD 和BOD5 分别占排放总量的81. 71%、79. 13% ,可见,造纸、化肥行业是洞庭湖湿地区域的主要排污行业。

由于大规模直接投放化肥养鱼,造成湖泊水体富营养化,目前洞庭湖水体总磷等营养物质的含量很高,总磷和总氮多年平均值均超标,发展态势令人担忧。同时,生活污染也较为严重。2004～2005年洞庭湖监测数据显示,在河流水监测的63个点中,超标的主要是石油类,重金属以铅、镉、砷等为主,而在洞庭湖周围的河湖水18个监测点数据中,主要是总磷、总氮超标,占全年的90%以上,基本上仍是生活排污为主,治理改善状况不明显。

此外,湖区农药年施用量超过2 万t,化肥年施用量超过200万t,还有沤制黄红麻废水、投放铬渣和五氯酚钠等血防药物,均给湿地生态系统造成严重污染,致使湿地净化水质的生态功能降低,水质下降。

1. 2　生物多样性减少,珍稀物种濒危

由于水体污染、蓄洪垦殖、“四水”上游大量梯级水利水电工程的建设,以及多年来由于人类不合理的开发利用和过度的捕猎,使洞庭湖区原本十分丰富的生物资源遭到了毁灭性的破坏。据记载, 1949年整个湖区鱼类的捕捞产量为3万t/ a,现在约为1. 1万t/ a,下降了63. 3% ,渔获物年龄组成结构20世纪60～70年代大多为3～4龄鱼,进入90年代后捕捞个体渐小,1997～1999年渔获物中1～2龄鱼占50%以上,主要经济鱼类低龄化、小型化现象严重,中华鲟、江豚、白鳍豚、鲥鱼、胭脂鱼、金钱龟等物种基本濒临灭绝;每年对鸟类的过度捕猎、捡拾鸟蛋的现象在湖区都很严重,特别是在迁徙季节使用排铳、地枪、毒杀等方式和手段进行猎取,导致鸟类种类和数量急剧减少, 50年代常见的天鹅、白枕鹤、白头鹤等珍贵鸟类如今在越冬群落中很难见到,白鹤、白鹳、黑鹳、小天鹅、中华秋沙鸭等珍稀鸟类的生存环境面临很大威胁。

20世纪60年代以前,湖区芦荻丛生的湖沿隙地,蹄类中的獐、小鹿等中型兽类尚有一定的数量,有些地方甚至还有野猪的出没。目前这些有蹄动物已很稀少或不见。在50～60年代,湿地水生物种芡实、香蒲、黑之棱、泽泻、水车前等曾十分常见,而现在种群数量明显减少,个别物种已很少见。

1. 3　泥沙淤积严重,湖泊萎缩,调蓄功能下降

由于泥沙淤积和人为围湖造田等原因,洞庭湖近100 a来湖泊面积和容积大幅度减小。洞庭湖区多年平均入湖沙量为1. 730 2 亿t, 同期由城陵矶输出0. 466 4 亿t, 年淤积泥沙1. 263 8亿t, 1951～1996年全湖累计平均淤积约1. 114 m。泥沙的淤积,致使洞庭湖区面积和容积急剧减少。1825年洞庭湖区面积为6 000 km2 ,到1949年湖面已减少到4 350 km2 , 1995年已减少至2 625 km2 , 1949年以来减小了40%。洞庭湖区容积由1949年的293亿m3 减少至1995年的167亿m3 ,约减少了43%。

从1974年以来,湖底平均每年淤高3. 7 cm,其中西洞庭湖底平均抬高7 cm,湖底高程高出堤垸内耕地1～3 m,使西洞庭成为悬湖。目前西洞庭迅速接近淤平,南洞庭向南萎缩,东洞庭向东淤积,中心湖洲逐年扩大。洞庭湖区容积在解放初期约为293亿m3 ,到1995年减至167亿m3 ,大片的天然湿地转化为人工湿地,湖泊调蓄功能严重下降。

1. 4　水文环境趋于恶化,洪涝灾害日益频繁

洞庭湖每年都要接纳来自长江三口和湖南四水的大量泥沙,在很大程度上减轻了荆江及其下游河段的防汛压力,但却使洞庭湖的泥沙淤积日益增多,同时由于长期围垦,使洞庭湖的吞吐调蓄功能下降,水文环境趋于恶化。

洞庭湖不仅接纳长江来水,还汇集湘、资、沅、澧四水,但出口只有一个,由湖口(七里山)泄水注入长江。内湖的面积下降,堤外滩地泥沙沉积量上升,致使湖口水位抬高,成为湖区洪涝灾害发生的主要成因。同时长江水位在逐年抬升,湖区洪峰常遭遇长江洪峰,致使洞庭湖湖口泄量减少,水位抬高。同等水位状态下,洞庭湖调蓄洪水能力减弱,加剧了洪涝灾害。20世纪50～70年代平均每5 a一次大水灾, 80年代平均3～4 a一次大水灾,进入90年代后除1990、1992、1997年以外均为大水年,平均3 a中有2次大水灾,不论洪涝灾害发生的频率还是特大洪涝灾害发生频率均有增长。

1. 5　血吸虫病盛行,疫区面积有扩展趋势

根据政府最新公布的资料, 2002年全国血吸虫病患者达81万人,其中湖南21万人,占25. 7% ,居第二位;钉螺面积17. 33万hm2 ,占全国的一半,居第一位。洞庭湖区的益阳市7个县中有5个为血吸虫灾区,全市500多万人中,有120万人曾经或者正在遭受血吸虫之苦,同样的情况在洞庭湖区域的其它地区也相当普遍。

2000年居民粪检阳性率比1998年增加了15. 5%。近年来泥沙淤积,水体面积减少,洲滩面积不断扩大,每年钉螺面积还以2 666～4 000 hm2 的速度增长。特别是湖区近年来水灾频繁,堤垸溃缺,钉螺向垸内大面积扩散,或是通过引洪涵闸,向垸内沟渠扩散,致使垸内的钉螺反复孳生,难以灭尽。

1. 6　湿地生态质量下降,功能衰退

由于洞庭湖区湿地资源受自然因素和人为因素的综合作用,使得湿地资源减少,生态平衡遭到破坏,生态功能衰退。一方面是生物多样性减少,数量下降。人类对鸟类的大量猎杀,对鱼类的过度捕捞,导致湿地生态功能严重衰退,渔业资源迅速下降,名贵水产面临枯竭,珍稀物种濒危,各类野生动植物种类和数量急剧减少。另一方面是水体污染日益严重,水体富营养化趋势明显,水生环境恶化,水生物生产量下降。此外,蓄洪垦殖,湖泊面积减少,湿地水土流失、土壤污染与酸化、耕地潜育化比较普遍,而且,由于人为因素导致的洪灾不但淹没农田,造成粮食减产,改变土壤质地,而且还影响了许多生物的发育。

2　洞庭湖湿地生态环境的保护对策

洞庭湖湿地生态环境已遭受严重破坏,水生态平衡失调,湖泊萎缩,调蓄功能下降,灾害频率上升,生物多样性减少,已经严重制约了当地经济和社会的可持续发展。因此,为遏制湿地生态环境的破坏,促进生态系统的良性循环,大幅度减轻洪涝灾害,推动湖区经济和社会的健康、持续发展,必须制定相应对策。

2. 1　严格控制污染,保护湖区湿地水环境

洞庭湖为吞吐性湖泊,其水质状况与入湖径流量的大小和水质有很大关系。一般而言,丰水期水质稍好,平水期次之,枯水期较差。从采样综合评分来看,营养状况年际变化不显著。但从20世纪90年代以后,随着人类活动的增强,湖区周边工业尤其化工和造纸工业的迅速发展,水质恶化趋势日益明显,水体富营养化增强。同时,三峡工程运行后,入湖水量减少,洞庭湖的平均换水周期延长,稀释自净功能降低,水质恶化趋势将日益明显,恶化速度加快。因此,合理利用和保护洞庭湖区水资源迫在眉睫。

为此,要保护和改善洞庭湖区的湿地环境,控制污染物的排放,防止湖区湿地生态恶化。必须采取以下措施: ①开展洞庭湖湿地周围污染源的类型、排污途径及其最大排污量的调查,并对其排污种类、时间、范围、总量进行规定和限制,对排污超标部门、企业和单位予以约束和处罚,并限期整改,对那些严重污染环境的单位,要坚决实行关、停、并、转。②合理调整产业生产结构,严格控制污染排放大的工业企业发展,制定严格的工业污水排放标准,实行污染物总量控制,同时积极发展绿色农业,减少农业面源污染; ③加快湖区城镇污水处理厂建设,控制生活污水向湖区湿地排放,禁止向湖区水域倾倒垃圾、废渣; ④控制湖区船舶流动污染; ⑤防治酸雨污染。

2. 2　退田还湖,确保分、蓄洪功能

由于对洞庭湖区洲滩的大量围垦以及地势低平湿地的过度排水,导致洞庭湖区湿地面积逐年减少,同时,来源于“四水”、“三口”的泥沙大量淤积于湖底,湖泊水体萎缩,湿地结构改变,对洪水的调节能力也随之衰退,洪涝灾害连年发生。为此须采取以下措施: ①对于那些临近江湖,地势低且防洪设施不配套的地方要有计划、有步骤地退田还湖,实施开发性移民搬迁,将影响行洪调蓄的民垸迁出,恢复和最大限度地维持洞庭湖湿地自然生态过程和生态功能,以提高洞庭湖的调洪蓄洪能力; ②应改变易造成水土流失的土地利用方式,防止水土流失,减少泥沙淤积; ③加强生态防护林和水源涵养林的营造,对湘、资、沅、澧四水上游地区实行封山育林,建立水土保持型生态农业体系,减少入湖泥沙淤积量;同时区分不同地区、不同自然社会条件,结合退耕还林还草和农田基本建设进行流域综合治理,这也是减少泥沙淤积的最根本方法。

2. 3　因地制宜,综合治理,恢复湿地生态功能

洞庭湖区湿地的生态恢复与重建要依据生态环境脆弱性评价的结果,从实际区情和生态脆弱程度出发,遵循“因地制宜”原则,进行有目标、有阶段、有步骤的恢复与重建工作。而退田还湖是恢复湿地生态系统结构和功能最有效且具有可行性的策略。部分地区退田还湖后,可因地制宜地实施不同的湿地生态农业,如将低洼耕地改造为藕塘、芦苇塘(兼养鱼)等,同时运用氧化塘原理对鱼塘进行合理改造,能有效恢复湿地生态系统的结构和功能。对于生态功能严重退化的区域,有必要实行封育,严禁毁坏藕莲、芦苇等水生植物,严禁过度捕捞和非法狩猎活动,保护鱼虾类产卵场、索饵场、越冬场、洄游通道,为丰富多样的水生动植物、珍稀鸟禽等创造良好的生境。同时,还要对洞庭湖区湿地生态系统进行科学有效的区划,如划分为芦苇区、水草区、沼泽区等,以便对湿地生态系统结构与功能进行优化配置、构建与调控。

综合治理是洞庭湖湿地生态功能保持相对稳定的重要手段。①加快湿地自然保护区的建设。根据洞庭湖景观生态群落的结构和特征以及保护对象和保护级别,建立珍稀鸟类、珍稀濒危水生动物栖息与繁衍地以及湿地景观等自然保护区,对洞庭湖物种基因功能和湿地景观生态实施特殊保护。②建立双退堤垸(退人退耕)生态功能恢复保护区。依双退堤垸的不同类型和具体位置,结合洞庭湖国家级生态功能保护区建设,采取严格监管措施,建立生态功能恢复保护区,切实巩固退田还湖、平垸行洪的洪水治理成果。③由于杨树对洞庭湖区生态系统的巨大破坏性,严格控制杨树在湖区的蔓延,进行湖泊湿地生产经营的结构性调整,保护和恢复湖泊湿地的生态环境质量。禁止在“保护区核心区、基本农田区和行洪通道”继续栽植杨树,同时还应严厉禁止在中低位滩地栽植杨树,特别是在低位滩地以挖沟排水的方式栽植杨树或芦苇。对于已经栽植的杨树应限期砍掉或清除,以恢复湖泊湿地自然景观面貌。第四,在恢复过程中,应加强血吸虫病的疫情监测与科学研究,大力推行生态灭螺与防病,改变钉螺孳生环境,切断传播途径重。

2. 4　强化教育,提高素质,加快湿地保护立法

在生态脆弱的湖区,大力发展教育,提高人口素质和生态意识,使湖区人民懂得人类与自然生态和平共处的辨证关系,提高湖区居民对湿地生态系统结构和功能意义的认识,逐步培养生态道德文明,并逐步树立生态哲学观、生态伦理观、生态价值观、生态文明观、生态法治观和生态审美观等整体生态观。这是目前改善洞庭湖区湿地生态环境的最好投资和重要战略。

切实贯彻《环境保护法》、《野生动物保护法》等法律法规,强化对湿地生物多样性保护的监督管理,使湿地生物多样性的保护纳入法制化轨道,走可持续发展的道路。根据我国湿地保护的现状,洞庭湖湿地保护的立法有待进一步完善,应以《中华人民共和国环境保护法》为指导,结合洞庭湖区实际情况,制定专门的法规,如完善《湖南省湿地保护条例》的相关内容,出台《洞庭湖湿地保护条例》等。

2. 5　优化湖区产业结构,走可持续发展之路

产业结构调整与优化是湖区湿地生态系统得以恢复和重建的根本保证。农业是整个洞庭湖地区的支柱产业,根据洞庭湖区湿地资源状况与区域经济特点,以可持续发展理念为指导,依靠科技,实施向集约农业、持续农业、生态农业、立体农业、循环农业、特色优质农业的战略转移是洞庭湖区湿地生态恢复与重建的关键。

洞庭湖区工业结构性污染突出,其中造纸、化肥行业是湖区主导行业,同时又是污染大户,无污染或少污染的高新技术产业比重很小。因此,应加强高新技术产业对传统工业产业的改造,促进资源密集型的粗放重化工业结构向资金密集型、智力密集型的集约化工业结构转变。扶植或组建规模化的造纸业生产基地,组建化肥生产企业集团,通过市场调节并辅以行政措施,淘汰污染严重和效益低下的小氮肥厂。

2. 6　加强流域统一管理,建立跨区域生态管理模式

洞庭湖水系跨多个地区,四水、三口与区间河流形成了复杂的江湖关系,水系河流的分布客观上需要加强流域统一管理。洞庭湖区湿地以行政分割为主的条块湖区管理是造成湖区湿地生态急剧退化的主要原因之一,采取新的跨行政区的湖区管理模式是防止湖区湿地生态退化和顺利开展生态恢复与重建工作的重要保证。为此,应从整个湖区全局和可持续发展的要求出发,改变目前传统的区域条块分割管理模式,加快建立具有权威性和管理实权的统一管理机构(如成立湖区湿地生态重建领导小组或委员会) ,突破行政区划的界限,实施新的跨行政区管理与湖区管理相结合的湖区—生态—经济综合管理模式,目的是制订生态恢复重建的科学规划和实施方案;监督生态建设工作实施进展,评估生态建设实施效果;建立健全稳定的投入保障机制,多方筹措生态恢复重建资金,加大对生态环境建设的投资力度,有重点、分步骤、科学地推进洞庭湖区的生态恢复与重建工作。

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作者简介:秦建新,男,湖南师范大学资源与环境科学学院,教授,博士。